探析計量檢測中天平砝碼檢定誤差

摘 要：天平砝碼檢定誤差主要是指天平砝碼在被檢定前后的誤差，是天平砝碼檢定誤差中最常見的一種。如何減少天平砝碼檢定誤差，一直都是計量檢測工作人員不斷探索的問題。本文將通過對天平砝碼檢定誤差產(chǎn)生原因進行分析，并結(jié)合相關(guān)標準對其檢定方法進行探討，以期對降低天平砝碼檢定誤差有所幫助。

關(guān)鍵詞：計量檢測，天平砝碼檢定，誤差原因，控制對策

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.04.029

0 引 言

在計量檢測中，天平砝碼的檢定誤差是影響測量準確性的重要因素。如果天平砝碼在計量檢測過程中出現(xiàn)誤差，會對測量結(jié)果產(chǎn)生直接影響，進而影響到天平砝碼的使用性能，甚至?xí)o企業(yè)造成經(jīng)濟損失。因此，企業(yè)要對天平砝碼的檢定誤差進行分析和研究，提高天平砝碼的使用效率。本文對天平砝碼檢定過程中可能會出現(xiàn)的誤差進行了分析，并提出了相應(yīng)的解決方法，以期為我國天平砝碼檢定誤差控制水平的提高提供一定幫助。

1 常見天平砝碼

1.1 玻璃砝碼

玻璃砝碼是最為常見的天平砝碼，其具有重量輕、便于攜帶等優(yōu)點，在實際使用中被廣泛使用。玻璃砝碼主要有兩種類型，分別是普通玻璃砝碼、有機玻璃砝碼。普通玻璃砝碼的質(zhì)量一般在300 g左右，在進行檢定時，如果需要使用到較小規(guī)格的天平砝碼，應(yīng)該選擇質(zhì)量在400 g以下的普通玻璃砝碼。有機玻璃砝碼的質(zhì)量一般在20 0 g以上，其特點是比較重。有機玻璃天平砝碼可以分為三種類型：一是有機玻璃天平砝碼；二是半有機玻璃天平砝碼；三是有機玻璃市秤砝碼。對于這三種類型的有機玻璃天平砝碼來說，其最大特點就是比較重。如果要對其進行檢定，一般情況下使用質(zhì)量大于500 g的半有機玻璃天平砝碼為宜。

1.2 合金砝碼

合金砝碼通常是由黃銅、鋼、鎳等材料制作而成的。與普通的砝碼相比，合金砝碼具有更強的抗拉力和抗彎能力，因此，合金砝碼在使用時具有很好的穩(wěn)定性。合金砝碼的價格相對較高，而且使用壽命相對較短，所以一般情況下，天平砝碼都會選擇不銹鋼材質(zhì)來進行制作。在進行天平砝碼的檢定時，通常采用稱量法。在進行稱量時，應(yīng)將天平砝碼放在被檢定儀器上的稱量架上，并將天平砝碼放到標準砝碼盤中，然后根據(jù)被檢定儀器的檢定規(guī)程來對天平砝碼進行稱量。在進行稱量時應(yīng)注意天平砝碼的平衡，并且應(yīng)確保天平砝碼處于平衡狀態(tài)下進行稱量。在對合金秤砣進行使用時應(yīng)注意以下事項：（1）合金秤砣應(yīng)放在標準砝碼盤中進行使用；（2）在對合金秤砣進行使用前應(yīng)先將其放置在標準秤盤上并固定；（3）在對合金秤砣進行使用前應(yīng)先將其放置在標準秤盤中進行稱量；（4）合金秤砣只能用于檢定固體材料的質(zhì)量；（5）不能將其放置于潮濕的環(huán)境中；（6）不能將其放置于溫度較高的環(huán)境中；（7）不能將其放置于震動較大的環(huán)境中。

1.3 普通砝碼

對于普通砝碼來說，通常是指其重量相對于一個標準砝碼來說并沒有發(fā)生任何變化的天平砝碼。根據(jù)不同的分類標準，普通砝碼可以分為兩種，第一種是重量比較輕的普通砝碼，第二種是重量比較大的普通砝碼。在進行天平砝碼的檢定時，通常情況下都是將這兩種普通砝碼放在一起進行對比檢定的。對于重量較輕的普通砝碼來說，其內(nèi)部通常都會存在一些細微的金屬顆粒，因此，在進行天平砝碼檢定時要格外注意這一點。另外，對于普通砝碼來說，其體積通常都會比較大。因此在對其進行檢定時要格外注意這一點。但是由于天平砝碼的使用范圍非常廣泛，所以對于普通砝碼來說也沒有必要進行嚴格的檢定。

1.4 合成砝碼

對于天平砝碼來說，在對其進行檢定時，通常都需要進行合成砝碼的檢定。在天平砝碼的合成中，通常是將標準砝碼和其他類型的天平砝碼進行組合，從而形成合成砝碼。從以上的分類中可以看出，天平砝碼，主要是按照其材質(zhì)、外形特征以及合成方式等方面來進行分類。根據(jù)不同的分類方法，可以將天平秤定準為不同類型。因此，在對天平秤定準時需要按照不同的標準來進行確定。例如，對于電子天平來說，其使用精度非常高，因此電子天平的質(zhì)量通常都非常大。例如，一臺電子天平中質(zhì)量最大的就是5 g級別的電子秤，而該級別的電子秤質(zhì)量通常都在50 g以上。

2 相關(guān)影響計量檢測標準中天平砝碼檢定的誤差

2.1 影響計量檢測標準中天平砝碼的質(zhì)量誤差

通常情況下，天平砝碼的質(zhì)量誤差是指在天平砝碼被檢定前，其質(zhì)量與被檢定后的質(zhì)量的差值。天平砝碼在使用前，其質(zhì)量是基本固定的，不會發(fā)生任何變化，但是在經(jīng)過檢定之后，天平砝碼的質(zhì)量就會出現(xiàn)一定程度的改變，這樣天平砝碼的質(zhì)量就會產(chǎn)生一定的誤差。這種情況主要是由于天平砝碼在經(jīng)過檢定后，其內(nèi)部受到了一定程度的磨損所導(dǎo)致的，這時需要對天平砝碼進行調(diào)整。

如果天平砝碼的質(zhì)量與被檢定前基本保持不變時，可直接利用天平砝碼上秤對其進行調(diào)整；如果天平砝碼出現(xiàn)了較大幅度的變化時，則需要對其進行重新調(diào)整。這樣才能減少由于天平砝碼質(zhì)量誤差造成的檢定誤差。

砝碼在檢定的過程中，必須要嚴格按照規(guī)程操作，并且要仔細檢查天平砝碼的各個部件是否都處于正常狀態(tài)，有無松動等現(xiàn)象。

在進行檢查的過程中，一定要注意查看天平的指針是否都處于水平位置上，并且要在水平位置上觀察天平的各個部件是否都處于正常狀態(tài)，并且要仔細檢查天平的游碼和標尺等是否都處于正常狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)天平中出現(xiàn)了明顯晃動的現(xiàn)象，就需要對天平砝碼進行重新校準。在對天平進行校準的過程中，一定要注意調(diào)節(jié)平衡盤上的讀數(shù)和游碼指針所指向的位置。如果發(fā)現(xiàn)在進行多次校準后仍然存在較大幅度的晃動，就需要對天平進行重新調(diào)整。

在天平砝碼的日常檢定工作中，一定要保證砝碼的存放環(huán)境溫度是恒定的。通常情況下，天平砝碼在放置之前，其存放環(huán)境溫度是基本恒定的，但是在放置之后，其存放環(huán)境溫度就會發(fā)生較大幅度的變化。這種情況下就需要對天平砝碼進行重新放置，從而保證天平砝碼的質(zhì)量是基本恒定的[1]。另外，還要對天平砝碼進行準確稱量，這樣才能減少由于天平砝碼質(zhì)量變化所造成的檢定誤差。除此之外，在天平砝碼進行放置之前，一定要對其進行認真的檢查和清潔工作。只有這樣才能保證天平砝碼質(zhì)量是基本恒定的。

2.2 天平砝碼使用中造成的誤差

天平砝碼在使用過程中會受到許多因素的影響，如自身的重量、摩擦以及受力等。這些因素或多或少會影響天平砝碼精度。

2.2.1 天平砝碼自身重量的影響

天平砝碼在使用之前需要經(jīng)過檢定，在檢定之前需要將天平砝碼放在靜止狀態(tài)下，此時其自身的重量應(yīng)該與所檢定的天平砝碼重量一致。如果天平砝碼沒有達到要求，則會造成檢定誤差。例如：在對一個200 g的天平砝碼進行檢定時，如果其重量為200 g，那么其誤差則應(yīng)該是±0.41 g，而如果其重量為300 g，那么其誤差則應(yīng)該是±0.37 g。

2.2.2 摩擦的影響

天平砝碼在使用之前需要經(jīng)過檢定，在檢定之前需要將天平砝碼放在靜止狀態(tài)下，此時其自身的重量應(yīng)該與所檢定的天平砝碼重量一致。如果天平砝碼沒有達到要求，則會造成檢定誤差。例如：在對一個200 g的天平砝碼進行檢定時，如果其重量為200 g，那么其誤差則應(yīng)該是±0.41 g，而如果其重量為300 g，那么其誤差則應(yīng)該是±0.37 g。

2.2.2 摩擦的影響

受力是導(dǎo)致天平砝碼產(chǎn)生誤差的重要原因之一。在檢定天平砝碼時，要盡量將其放置在水平狀態(tài)下進行檢定。如果使用水平狀態(tài)下檢定天平砝碼，由于受到重力影響會使其產(chǎn)生較大的誤差；如果使用豎直狀態(tài)下檢定天平砝碼，則會使其產(chǎn)生較大的誤差。在進行檢定時應(yīng)該盡量將天平砝碼放置在水平狀態(tài)下進行檢定。

2.3 天平砝碼在使用過程中產(chǎn)生的一些外部因素

（1）由于天平砝碼自身的質(zhì)量特性，其在使用過程中會發(fā)生形變，在這個過程中天平砝碼的質(zhì)量特性會產(chǎn)生一定的變化，進而導(dǎo)致天平砝碼在被檢定前后的質(zhì)量產(chǎn)生差異。其次，由于天平砝碼在使用過程中受到其他物體的重量影響而產(chǎn)生的誤差，例如：天平砝碼在使用過程中受到車輛的顛簸、晃動等因素而導(dǎo)致其質(zhì)量發(fā)生改變[2]。（2）由于天平砝碼本身存在質(zhì)量和尺寸差異而引起的誤差，例如：天平砝碼本身存在著一定的尺寸差異，而在這個過程中，如果沒有對其進行校準就會使其存在較大的誤差。（3）由于外部環(huán)境因素對天平砝碼所產(chǎn)生的影響，如溫度、濕度等都會對天平砝碼造成一定程度上的影響，從而使其發(fā)生形變。因此，在對天平砝碼進行檢定時，首先要確保天平砝碼的環(huán)境條件符合相關(guān)規(guī)定，然后根據(jù)具體情況采取相應(yīng)措施。例如：對于一些電子類天平砝碼需要借助電子天平進行檢定時，則應(yīng)確保電子天平的溫度與濕度都符合要求。

3 檢定誤差分析

在檢定天平砝碼的過程中，其誤差是不可避免的，但是可以通過一些方法來進行降低，從而減少天平砝碼誤差對天平砝碼檢定結(jié)果的影響。其中主要有以下幾個方面：（1）可以通過改變天平砝碼的擺放位置來進行降低。在實際操作過程中，可以將天平砝碼放在水平位置上，然后用支架將其支撐起來，使其保持一定的穩(wěn)定性，從而減少天平砝碼在使用過程中所受到的影響。（2）在對天平砝碼進行檢定時可以使用高度標尺來代替高度尺進行操作。在實際操作過程中可以將高度標尺放置在水平狀態(tài)下進行檢定，然后將高度標尺放置在垂直狀態(tài)下進行檢定。（3）可以使用高精度的砝碼來代替高精度的標尺進行操作。比如：可以將高精度的砝碼放入天平砝碼中進行操作；也可以將高精度的砝碼放在電子天平上進行操作。在使用高精度的天平砝碼時要注意以下幾點：（1）在對天平砝碼進行檢定時要盡量使用高精度的砝碼；（2）在使用高精度的天平砝碼進行檢定時要注意不能讓其直接接觸物體表面；（3）在使用高精度天平砝碼時要保證其重量與所檢定的秤量一致。

4 天平砝碼的檢定方法

在檢定天平砝碼的過程中，首先需要將天平砝碼放置到一個平整、干燥且無任何腐蝕性氣體的地方，然后將天平砝碼的一端對著儀器的中心，并在另一端與儀器保持平行。在這個過程中，需要對天平砝碼的質(zhì)量進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，使其與儀器中心處于同一平面內(nèi)。同時要確保天平砝碼的兩邊和儀器中[3]心保持一致。而在這個過程中，需要對天平砝碼進行均勻緩慢地加載，同時要將砝碼放在相應(yīng)的砝碼架上，并按照正確的操作流程進行操作，并且將其放置到天平砝碼的最大重量值上。在這個過程中要根據(jù)天平砝碼所呈現(xiàn)出的不同情況來對天平砝碼進行調(diào)節(jié)，使其在規(guī)定時間內(nèi)能夠達到最大重量值。而在對天平砝碼進行檢定時，需要將天平砝碼放置到檢定臺上并調(diào)整其高度，確保天平砝碼能夠達到相應(yīng)的標準高度。然后再按照相關(guān)規(guī)定對其進行檢定，并將檢定結(jié)果記錄下來。最后需要將天平砝碼放置到標準的環(huán)境中，并且要根據(jù)不同情況對其進行必要的處理。如果天平砝碼不合格，則需要根據(jù)相關(guān)規(guī)定對其進行更換；如果是在檢定不合格之后才發(fā)現(xiàn)其存在問題，則需要重新進行檢定。

5 天平砝碼檢定誤差控制措施

天平砝碼在使用過程中會受到很多因素的影響，在這些因素的影響下，天平砝碼的檢定誤差也會不斷增加。為了控制天平砝碼檢定誤差，保證天平砝碼的使用安全，應(yīng)該采取有效的措施對天平砝碼進行檢定。在進行天平砝碼檢定時，應(yīng)該盡量減少外界環(huán)境對天平砝碼檢定結(jié)果產(chǎn)生的影響，并且要對秤盤和秤砣進行定期檢查和維護，及時發(fā)現(xiàn)問題并處理問題。在進行天平砝碼檢定時，應(yīng)該嚴格按照操作規(guī)程進行操作。同時還要加強對工作人員的培訓(xùn)，提高工作人員的綜合素質(zhì)，從而保證工作人員在操作時嚴格按照規(guī)程執(zhí)行。在實際操作中還應(yīng)該充分考慮到環(huán)境因素和人為因素對天平砝碼檢定結(jié)果的影響，采取有效措施控制誤差。

6 結(jié) 語

綜上所述，天平砝碼檢定誤差的產(chǎn)生原因很多，其主要有天平砝碼本身存在的物理性質(zhì)、天平砝碼的質(zhì)量特性以及在使用過程中產(chǎn)生的一些外部因素等。本文通過對其原因進行分析，并結(jié)合相關(guān)標準對其檢定方法進行探討，以期對降低天平砝碼檢定誤差有所幫助。總之，在計量檢測工作中，要想使天平砝碼的檢定精度得到提高，需要在檢定時嚴格按照相關(guān)標準進行操作，同時也要綜合考慮到影響天平砝碼檢定誤差產(chǎn)生的各種因素。

參考文獻

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[2]姜海明.計量檢測中天平砝碼檢定誤差原因與控制[J].大眾標準化，2022（1）：184-186.

[3]劉海燕.RFID技術(shù)在計量檢測機構(gòu)設(shè)備管理中的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2023（1）：201-202.

作者簡介

欒克舉，本科，工程師，研究方向為計量。

（責任編輯：袁文靜）